CN112956085A - 具有内部弹簧部件的电连接器系统及其应用 - Google Patents

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Abstract

公开了一种电连接器系统，用于与机动车辆中的部件电气和机械地连接。连接器系统包括机动车辆部件和阳连接器组件，该阳连接器组件具有接收阳端子的阳外壳。该端子包括接收器和具有接触臂的侧壁，该接触臂延伸跨越侧壁中的孔。具有至少一个弹簧臂的内部弹簧构件位于阳端子接收器内。阴连接器组件包括具有插座的阴端子，该插座接收阳端子和弹簧构件。阴外壳接收阴端子以及阳连接器组件的范围。当连接器系统从部分组装状态移动到连接位置以连接车辆部件时，阳连接器组件被插入阴外壳中，接触臂与阴外壳的成角度的内部段滑动接合，且随着接触臂与成角度的内部段滑动接合，接触臂向内位移。

Description

具有内部弹簧部件的电连接器系统及其应用
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年6月7日提交的美国临时专利申请No.62/681,973的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文，并成为其一部分。
技术领域
本公开涉及电连接器，且特别地，涉及具有弹簧致动电连接器组件的电连接器系统及其应用。具体来说，本公开涉及用于高电力、高电流和/或高电压应用中的机动车辆(包括乘用车和商用车)的电连接器系统，其中连接器组件对于提供机械和电气连通性必不可少，同时满足严格的行业标准和生产要求。
背景技术
在过去的几十年中，用于汽车以及其他公路和越野车辆，例如皮卡车、商用卡车、半卡车、摩托车、全地形车辆和运动型多用途车(统称为“机动车辆”)的电气部件的数量大大增加。电气部件在机动车辆中的使用出于多种原因，包括但不限于监视、改善和/或控制机动车辆的性能、排放、安全性以及对车辆乘员的舒适性。这些电气部件通过常规的连接器组件在机动车辆内进行机械和电气连接，连接器组件由孔眼和带螺纹的紧固件构成。为了满足机动车辆市场的各种需求和复杂性，已经花费了大量的时间、资源和精力来开发连接器组件，然而，常规的连接器组件具有多种缺点。
由于多种条件，包括但不限于，使初始安装变得困难的空间限制、恶劣的天气条件、振动、热负荷和长期性，所有这些都会导致部件和/或连接器故障，机动车辆对于电气部件和连接器组件都面临着充满挑战的电气环境。例如，错误安装的连接器(通常发生在装配厂中)和脱落的连接器(通常发生在现场中)是电气部件和机动车辆的两种重要故障模式。这些故障模式中的每一种都会导致大量的维修和保修成本。例如，全球所有汽车制造商及其直接供应商的年度保修合计估计在500亿至1500亿美元之间。
更合适、更鲁棒的连接器组件必须能够抵抗恶劣的工作条件、长时间的振动和过多的热量，尤其是在车辆的“引擎盖下”积累的热负荷。为了创造鲁棒的解决方案，许多公司已经设计了各种弹簧加载式连接器，其具有将连接器保持在位的特征。这种弹簧驱动的连接器通常具有一些指示，以表明它们已完全插入。有时，连接器上的弹簧致动特征是用塑料制成的。有时，连接器上的弹簧致动特征是用弹簧钢制成的。不幸的是，尽管最近的连接器是对使用孔眼和带螺纹的连接器的过时连接器的改进，但仍然存在太多故障。
弹簧致动连接器组件在机动车辆应用中故障的部分原因是由于组件的设计，即弹簧元件(例如凸片)位于连接器的外围。通过将弹簧凸片放置在连接器的外表面上，制造商试图使组件的部件的接合对于工厂中组装零件的工人而言显而易见。不幸的是，对于塑料和金属，汽车环境的升高温度使外围弹簧易于过早故障。机动车辆的发动机舱达到或超过100℃的情况并不少见，机动车辆发动机的各个部件会达到或超过180℃。在100℃时，大多数塑料开始塑化，从而减小了外围弹簧致动元件的保持力。在100℃时，弹簧钢的热膨胀将减小外围弹簧致动元件的保持力。另外，对于由弹簧钢形成的弹簧致动特征，由于弹簧钢在高温和低温之间反复循环进行热循环，因此弹簧钢中存在固有的残余材料记忆效应。在许多温度循环后，弹簧钢将开始恢复其原始的预成型形状，这降低了弹簧致动元件与连接器组件其他部件的保持力。这种行为使常规连接器组件容易受到振动和故障的影响，每一种都会大大降低常规连接器的性能和可靠性。由于这些以及许多其他原因，汽车行业需要一种更可靠的连接器系统，该系统应具有低成本、耐振动、耐高温以及更好的整体电气和机械性能。
显然，市场上对用于车辆的机械简单、轻便、廉价、抗振动、耐温度且鲁棒的电连接器系统存在需求。在背景技术部分中提供的描述不应仅由于在背景技术部分中提及或与其相关而被认为是现有技术。背景技术部分可以包括描述主题技术的一个或多个方面的信息。
发明内容
本公开涉及一种弹簧致动的电连接器系统，其具有位于外部外壳组件内的弹簧致动电连接器组件。电连接器系统主要用于高功率和/或高电压应用中的机动车辆(包括乘用车和商用车)，其中连接器组件对于满足机械标准和生产要求必不可少。电连接器系统还可以用于军用车辆，例如坦克、人员运输车和卡车，以及船舶应用，例如游船和帆船游艇，或电信硬件，例如服务器。
根据本公开的方面，系统包括阳连接器组件和阴连接器组件。阳和阴连接器组件具有包含端子的外壳。阳端子组件设计且配置为装配在阴端子内，在这些端子之间形成机械和电气连接。具体地，阳端子组件包括内部弹簧致动器或弹簧构件，其设计为与阳端子的范围相互作用，以确保在阳端子和阴端子之间形成正确连接。更具体地，阴端子形成接收器，其配置为接收阳端子组件的范围。阳端子组件具有阳端子本体，其包括多个接触臂。弹簧构件嵌套在阳端子本体内。弹簧构件抵抗向内偏转并在接触臂上施加向外指向的力，从而形成主动连接和保持力。与其他现有技术的连接系统不同，当连接器系统经受升高的温度和电功率时，阳端子和阴端子之间的连接变得更牢固。
在一个实施例中，阴端子具有由高导电铜片制成的管状构造。高导电铜可以是C151或C110。高导电铜片的一侧可以预镀覆银、锡或顶锡，以使管状构件的内表面可以是镀覆的。阳端子组件包括阳端子本体和弹簧构件。阳端子本体具有多个接触臂。可以以90°的增量放置四个臂，这意味着每个接触臂都有与阴端子的侧壁直接相对一个臂。每个接触臂具有厚度、端接端和具有长度和宽度的平面表面。
弹簧构件配置为嵌套在阳端子本体内。弹簧构件具有弹簧臂、中间部分、后壁或基部。弹簧臂连接到中间部分或基部部分。弹簧臂具有端接端、厚度、以及具有长度和宽度的平面表面。在所示的实施例中，弹簧构件具有的弹簧臂的数量与接触元件具有的接触臂的数量相同。在所示的实施例中，弹簧臂可以与接触臂一对一地映射。弹簧臂的尺寸可以设定为使得相关的接触臂的端接端接触弹簧臂的平面表面。所示实施例的弹簧臂的数量为偶数，对称且均匀间隔。
阳端子装配在阴端子的管状构件内，使得接触臂接触管状构件的内表面。弹簧臂有助于确保接触臂与管状构件形成电连接。接触臂的端接端与弹簧臂的平面表面交汇，迫使接触臂相对于弹簧臂的外表面形成基本上垂直或至少钝角的角度。在本公开的所示的实施例中，尽管不是必需的，管状构件具有对称的截面。
通过考虑以下详细描述和附图，本公开的其他方面和优点将变得显而易见，其中，在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的结构。
附图说明
包括附图以提供进一步的理解并且并入本说明书中并构成本说明书的一部分，附图示出了所公开的实施例，并且与描述一起用于解释所公开的实施例的原理。在附图中：
图1是具有阳连接器组件和阴连接器组件的第一实施例的立体图；
图2是图1所示的连接器系统的分解立体图；
图3是图1所示的阳连接器组件的立体图；
图4是图2所示的阳连接器组件的分解图，其中阳连接器组件具有阳外壳和阳端子组件；
图5是图2和4所示的阳端子组件的正视立体图，其中弹簧构件与阳端子分开；
图6是图2和4所示的阳端子组件的正视立体图，其中弹簧构件位于阳端子接收器内；
图7是图3所示的阳连接器组件的右侧视图，其中阳锁定构件与阳外壳分开；
图8是沿着图7的8-8线截取的图7所示的阳连接器组件的立体截面图；
图9是图8所示的区域A的放大图；
图10是图3所示的阳连接器组件的右侧视图，其中阳锁定构件与阳外壳接合；
图11是沿着图10的11-11线截取的图10所示的阳连接器组件的立体截面图；
图12是图11所示的区域B的放大图；
图13是图2所示的阴连接器组件的分解图，其中阴连接器组件具有阴外壳和阴端子；
图14是图13所示的阴连接器组件的右侧视图，其中阴锁定构件与阴连接器组件分开；
图15是图13所示的阴连接器组件的右侧视图，其中阴锁定构件与阴外壳部分地接合，且阴端子不座落在阴外壳内；
图16是沿着图15的16-16线截取的图15所示的阴连接器组件的立体截面图；
图17是图16所示的区域C的放大图；
图18是图13所示的阴连接器组件的右侧视图，其中阴锁定构件与阴外壳部分地接合，且阴端子不座落在阴外壳内；
图19是沿着图18的19-19线截取的图18所示的阴连接器组件的立体截面图；
图20是图19所示的区域D的放大图；
图21是图13所示的阴连接器组件的右侧视图，其中阴锁定构件与阴外壳部分地接合，且阴端子座落在阴外壳内；
图22是沿着图21的22-22线截取的图21所示的阴连接器组件的立体截面图；
图23是图21所示的区域E的放大图；
图24是图13所示的阴连接器组件的右侧视图，其中阴锁定构件与阴外壳部分地接合，且阴端子座落在阴外壳内；
图25是沿着图24的25-25线截取的图24所示的阴连接器组件的立体截面图；
图26是图25所示的区域F的放大图；
图27是图13所示的阴连接器组件的右侧视图，其中阴锁定构件被接合且阴端子座落在阴外壳内；
图28是沿着图27的28-28线截取的图27所示的阴连接器组件的立体截面图；
图29是图28所述的区域G的放大图；
图30是图1所示的连接器系统的右侧视图，其中阳连接器组件从阴连接器组件断开且CPA从连接器系统分离；
图31是沿着图30的31-31线截取的图30所示的连接器系统的截面图；
图32是图31所示的区域H的放大图；
图33是图1所示的连接器系统的右侧视图，其中连接器系统处于中间位置且CPA与连接器系统部分地接合；
图34是沿着图33的34-34线截取的图33所示的连接器系统的截面图；
图35是图34所示的区域I的放大图；
图36是图1所示的连接器系统的右侧视图，其中阳连接器组件连接到阴连接器组件且CPA与连接器系统接合；
图37是沿着图36的37-37线截取的图36所示的连接器系统的截面图；
图38是图37所示的区域J的放大图；
图39是图1所示的连接器系统的俯视侧视图，其中连接器系统处于中间位置且CPA从连接器系统脱离；
图40是沿着图39的40-40线截取的图39所示的连接器系统的截面图；
图41是图39所示的区域K的放大图；
图42是图1所示的连接器系统的俯视侧视图，其中阳连接器组件连接到阴连接器组件且CPA与连接器系统部分地接合；
图43是沿着图42的43-43线截取的图42所示的连接器系统的截面图；
图44是图43所示的区域L的放大图；
图45是图1所示的连接器系统的俯视侧视图，其中阳连接器组件连接到阴连接器组件且CPA与连接器系统接合；
图46是沿着图42的43-43线截取的图42所示的连接器系统的截面图；
图46A是图46所示的区域M的放大图；
图47是示出了与本文公开的连接器组件和PCT/US2018/019787中公开的连接器组件相关的插入力的图形；
图48是图2所示的阳端子组件和阴端子的左侧视图，其中阳端子组件连接到阴端子；
图49是沿着图48的49-49线截取的图48所示的端子组件的截面图；
图50是直列式保险丝应用的立体图，该直列式保险丝应用包括连接器系统的第二实施例，该连接器系统具有阳连接器组件和阴连接器组件；
图51是图50所示的直列式保险丝应用的分解图；
图52是图50所示的直列式保险丝应用的俯视图；
图53是沿着图52的53-53线截取的图50所示的直列式保险丝应用的截面图；
图54是第一DC-DC转换器应用的立体图，其包括具有阳连接器组件和阴连接器组件的连接器系统的立体图；
图55是第二DC-DC转换器应用的立体图，其包括具有阳连接器组件和阴连接器组件的连接器系统的立体图；
图56是第三DC-DC转换器应用的立体图，其包括具有阳连接器组件和阴连接器组件的连接器系统的立体图；
图57是第四DC-DC转换器应用的立体图，其包括具有阳连接器组件和阴连接器组件的连接器系统的立体图；
图58是第五DC-DC转换器应用的立体图，其包括具有阳连接器组件和阴连接器组件的连接器系统的立体图；
图59是第六DC-DC转换器应用的立体图，其包括具有阳连接器组件和阴连接器组件的连接器系统的立体图；
图60是电池组应用的立体图，其包括具有阳连接器组件和阴连接器组件的连接器系统；
图61是DC-DC转换器应用的立体图，其包括具有阳连接器组件和阴连接器组件的连接器系统；
图62是保险丝盒应用的立体图，其包括具有阳连接器组件和阴连接器组件的连接器系统；
图63是包括多个连接器系统的机动车辆的简化的电气布线图。
在一个或多个实施方式中，可能不需要每个附图中的所有描绘的部件，并且一个或多个实施方式可包括图中未示出的附加部件。在不脱离本公开的范围的情况下，可以对部件的布置和类型进行改变。在本公开的范围内，可以使用附加的部件、不同的部件或更少的部件。此外，应当理解，作为包含在另一实施例中的部件和/或特征的附加或代替，可以使用一个实施例的部件和/或特征，而不脱离本公开的范围。
具体实施方式
以下阐述的详细描述旨在作为各种实施方式的描述，而不意图代表可以实践本技术的唯一实施方式。如本领域技术人员将认识到的，可以以各种方式修改所描述的实施方式，而都不会脱离本公开的范围。因此，附图和描述应被认为是说明性的而非限制性的。
附图示出了连接器系统100，其设计为将装置(例如，散热器风扇、加热座椅、配电部件或其他电流消耗部件)机械和电气地联接到电源(例如，交流发电机、电池或配电部件)。连接器系统100可以用于电气系统中，该电气系统可以被包含在飞机、机动车辆、军用车辆(例如坦克、人员运输车、重型卡车和部队运输车)、公共汽车、机车、拖拉机、船、潜艇、电池组、24-48伏系统中，在高功率应用、高电流应用、高电压应用中，或在连接器组件对于满足行业标准和生产要求必不可少的其他应用中。上述一般应用领域中的特定应用包括但不限于：配电接线盒、交流发电机、启动器螺线管、电机(例如，牵引电机)、启动器发电机、电力电子设备(例如，逆变器、DC-DC转换器(例如，48伏至24伏)、电源、电池充电器)、跨接电缆、电缆所需的连接、保险丝、母线、接地、继电器、电池组(例如，12伏、24伏、48伏)、板载充电器、充电端口、冷却系统、或这些应用的任何组合。除了PCT/US2019/036010和PCT/US2019/036070中所述的优点以外，在这些应用中使用连接器系统100的优点包括，降低了：人力成本(例如，不需要扭转、检查和重新扭转)、与环境进行连接的零件成本、故障、更换零件、尺寸、重量以及其他减少。
参考附图，包括图1-49中的“90度”实施例，连接器系统100包括阳连接器组件200和阴连接器组件600。阳连接器组件200包括阳外壳组件220，其包封阳端子组件430的至少第一大部分范围。阴连接器组件600包括具有插座653的阴外壳620。阴外壳620配置为包封阴端子800的第一范围。阳外壳组件220设计为：(i)便于阳端子组件430与阴端子800的范围的联接，(ii)最小化阳端子组件430无意地与另一装置或部件(例如，包含在车辆的发动机室内的结构，比如车辆的车架或车身)电接触的机会，以及(iii)满足行业标准，例如USCAR规范。阳外壳组件220通常由使用注射模制或包覆模制工艺由不导电的材料(例如，聚合物，比如塑料或尼龙)形成。因此，外壳220能够隔离配置为在阳端子组件430和其他部件或结构之间流动的电流。应当理解，阳外壳组件220没有完全包封阳端子组件430，因为阳端子组件430的至少第二范围必须能够与阴端子800的范围接触以允许电流在阳连接器组件430和阴端子800之间流动。如图51所示，阳连接器组件200还可以包括电缆应变消除部件530、包括CPA部件350的连接器位置保证(CPA)组件，和/或引线或导线590。CPA部件350将在下文更详细地描述，但是总体上，CPA组件通常被设计为使连接器系统100符合USCAR规范，包括USCAR-12、USCAR-25和USCAR-2。电缆应变消除部件530、CPA组件和导线590可以完全省略，或用不同的部件替换。例如，电缆应变消除部件530和导线590可以在将阳端子组件430直接联接到装置或与装置一体形成的实施例中被替换。另外，在替代实施例中，由于导线590的配置(例如，长度、刚性、位置等)，可以仅省略电缆应变消除部件530。
如图所示，阴外壳620比阳外壳组件220大得多，并且配置为接收阳外壳组件220的大部分范围。类似于阳外壳组件220，阴外壳620设计为：(i)便于阳端子组件430与阴端子800的联接，(ii)最小化阴端子800无意地与另一装置或结构电接触的机会，以及(iii)满足行业标准，例如USCAR规范。因此，阴外壳620通常使用注射模制或包覆模制工艺由不导电的材料(例如，聚合物，比如塑料或尼龙)形成。因此，外壳620能够隔离配置为在阴端子组件800和其他结构之间流动的电流。应当理解，阴外壳620没有完全包封阴端子组件800，因为阴端子800的至少第二范围必须能够与阳端子组件620接触以允许电流在阴连接器组件600和阳连接器组件200之间流动。阴连接器组件600还可以包括电缆保持器530和导线100。电缆应变消除部件530和电线590是可选部件，可以完全省略或用不同的部件替换。例如，在阴端子800固定至装置的实施例中，电缆应变消除部件530和导线590可以被完全替换。另外，在替代实施例中，由于引线或导线590的配置(例如，长度、刚性、位置等)，可以仅省略电缆应变消除部件530。
图1-12和30-49提供了阳连接器组件200的各个视图。阳连接器组件200包括：(i)阳外壳组件220，(ii)阳端子组件430，(iii)阳锁定构件300，以及(iv)引线或导线590。阳外壳组件220包括前阳外壳224和后阳外壳280。前阳外壳224和后阳外壳280两者均具有复杂的几何形状，其具有多个协作定位和设定尺寸的凹部、突起和穿过其中的开口，以允许外壳224、280的联接。特别地，前阳外壳224具有本体226，阳CPA部件352和端子接收器260。本体226包括侧壁228a-228c和顶壁236的布置。侧壁228a-228c的布置形成“U形的”接收器230，其配置为接收阳端子组件230和导线590的范围(见图3、7-12和30-47)。前阳外壳224的侧壁228a，228c中的两个包括外壳联接装置222的第一部分232，其在示例性实施例中是多个一体形成的外壳联接突起232。特别地，侧壁228a，228c各自包括两个形成的外壳联接突起232。然而，在其他实施例中，可以利用更多(例如，四个或六个)或更少(例如，一个)形成的外壳联接突起232。
侧壁228a，228c还包括阳锁定装置256，其在该示例性实施例中包括多个锁定构件突起234a，234b，其配置为与阳锁定构件300的第一范围310相互作用以将阳端子组件340固定在阳外壳组件220内。每个锁定构件突起234a，234b将结合图7-12更详细地讨论。应当理解，阳锁定装置256可以包括部件的不同布置、组合或数量。例如，侧壁228a，228c可以包括凹部，其与形成在阳锁定构件300上的突起相互作用。在另外的实施例中，阳锁定装置256可以包括利用磁力、弹簧力、材料偏置力或这些力的组合的结构。
参考图3-4和10，前阳外壳224的顶壁236与侧壁228a-228c一体地形成。具体地，顶壁236连接到侧壁228a-228c中每一个且基本上垂直于侧壁228a-228c。顶壁236用作本体226的帽，以封闭阳外壳组件220的上部范围。如图7所示，顶壁236包括锁定构件开口238，其配置为当阳锁定构件300被固定至阳外壳组件220时，接收阳锁定构件300的范围。顶壁236还包括一体形成的阳CPA部件352。阳CPA部件352包括(i)可弹性变形的CPA结构354和(ii)不可弹性变形的CPA结构356。可变形的CPA结构354和不可变形的CPA结构356结合图39-47更详细地讨论。
如图3、4和7-12所示，阳端子接收器260由端子接收器侧壁262a-262d和端子接收器前壁264的布置形成。侧壁262a-262d与前壁264组合以形成碗形的接收器266。接收器266配置为当阳端子组件430座落在阳外壳组件220内时紧密地接收阳端子组件430的大部分。该配置为阳端子组件430提供了额外的刚度，并且限制了阳端子组件430的暴露量。然而，整个阳端子组件430不被围封在外壳224内，因为这会防止阳端子组件430与阴端子800接触。因此，为了便于阳端子430与阴端子800的联接，侧壁262a-262d各自具有穿过其中的阳端子开口268a-268d。阳端子开口268a-268d设置为穿过侧壁262a-262d的中间部分并且配置为允许阳端子组件430的范围延伸穿过侧壁262a-262d，以使得阳端子组件430能够接触阴端子800。阳端子开口268a-268d可以配置为使得它们不足够大以接受装配者的手指、测试探针或其他异物的插入。
应当理解，阳端子组件430的范围越延伸越过外表面274，则该范围偶然接触异物的可能性更大。因此，阳端子组件430延伸超过外表面274的范围需要平衡与阴端子800形成正确连接的能力。本文所公开的设计平衡了这些因素，并且阳端子组件430的范围延伸超过外表面274小于2mm，优选地小于0.5mm。与阳端子开口268a-268d的长度相比，阳端子组件430延伸超过外表面274的范围小于长度的8％且优选小于长度的4％。
在其他实施例中，端子接收器260和阳端子开口268a-268d的配置可以不同以容纳不同的阳端子组件430。例如，端子接收器260可以具有长形的矩形配置，以接受PCT专利申请PCT/US2019/036010的图59-68中描述的阳端子组件。另外，在PCT专利申请PCT/US2019/036010的该实施例中，端子接收器260将不具有位于侧壁262b，262d的中间部分内的阳端子开口，因为侧壁3062b，3062d不具有接触臂494a-494h。替代地，端子接收器260可以具有基本上圆形的配置，以接受PCT专利申请PCT/US2019/036010的图87-96中描述的阳端子组件。在另外的实施例中，端子接收器260可以是三角形、六边形或多边形的类型。
如图2和4所示，阳外壳组件220由多个部分形成以使得外壳220能够拆卸，以将导线联接到阳端子430，进行检查和/或维修。拆卸可以通过外壳连接装置222进行，外壳连接装置222可以由两个分开的部分形成，其中外壳联接突起232的第一部分联接到前阳外壳224，且外壳联接接收器282的第二部分联接到后阳外壳280。多个前阳联接突起232具有倾斜的、楔形的或三角形的配置。外壳联接接收器282具有基本上“U形的”配置。为了联接所述连接装置222(其进而将后阳外壳280联接到前阳外壳224)，组装者将在后阳外壳280上施加阳外壳连接力FMC。该阳外壳连接力FMC将使得至少一个外壳联接接收器282的范围与相关的外壳联接突起232相互作用。这些部件之间的相互作用将使后阳联接接收器282弹性变形，以允许后阳联接接收器282滑到前阳联接突起232的斜坡上。一旦组装者已经施加足够的阳外壳连接力FMC来移动后阳联接接收器282超过前阳联接突起232，后阳联接接收器282将返回其原始或未变形状态。此时，至少后阳外壳280的范围联接到前阳外壳224(见图3，7-12和30-47)。然后，组装者应当对其他连接装置222重复该过程，以将后阳外壳280完全连接到前阳外壳224。
为了使前阳外壳224从后阳外壳280断开，组装者将在后阳联接接收器282上施加阳外壳移除力，该力在远离前阳外壳224的方向上取向。该力必须足以使后阳联接接收器282弹性变形，以使其能够向后滑动经过前阳联接突起232。在其他实施例中，连接装置222可以包括部件的不同布置、组合或数量。例如，后阳外壳280可以包括突起，其与形成在前阳外壳224中的接收器相互作用。在另外的实施例中，连接装置222可以包括利用磁力、弹簧力、材料偏置力或这些力的组合的结构。
图1-4，7-12和30-49示出了阳连接器组件200具有“L形的”配置。换言之，阳端子组件430的范围基本上垂直于导线590。当将阳连接器组件200联接到阴连接器组件600时，组装者将施加联接力Fc，其基本上垂直于导线590且基本上平行于阳端子组件430的范围。如上所讨论的，阳连接器组件200可以具有其他配置。例如，阳连接器组件200的总体形状可以是基本上线性的，类似于阴外壳620的配置。在该实施例中，可以利用与以下结合阴连接器组件600描述的结构和特征相似的结构和特征，并且它们的利用将允许使用未配置成可拆卸的阳外壳组件220。在其他实施例中，阳连接器组件200的总体形状可以介于线性和L形之间。
图2，4-6，8，11，31，34-35，37-38，40-41，43-44，46-46a，48-49提供了阳端子组件430的各个视图。具体地，阳端子组件430包括弹簧构件440a，440b和阳端子470。阳端子470包括阳端子本体472和阳端子连接构件或板474。所述阳端子本体472包括：(i)第一或前阳端子壁480，(ii)阳端子侧壁482a-482d的布置，以及(iii)第二或后阳端子壁484。这些壁480，482a-482d的组合形成阳端子接收器486。弹簧构件440a，440b包括弹簧构件侧壁442a-442d和后弹簧壁444的布置。
弹簧构件440a，440b在阳端子组件430内的联接或定位发生在多个步骤或阶段中。图5提供了处于拆卸状态SD的阳端子组件430的第一实施例，图6提供了处于部分组装状态Sp的阳端子组件430的第一实施例，图31或40提供了处于组装状态SA的阳端子组件430的第一实施例。组装阳端子组件430的第一阶段在图5中示出，其中前阳端子壁480处于打开或平面位置Po，且弹簧构件440a与阳端子470分开。在该打开位置Po，前阳端子壁480基本上与阳端子侧壁482c共面。阳端子470的这种配置暴露阳端子接收器486并将阳端子470放置为准备接收弹簧构件440a，440b的状态。组装阳端子组件430的第二步骤在图6中示出，其中前阳端子壁480处于打开或水平位置Po，且弹簧构件440a，440b设置在阳端子接收器486内或插入其中。为了到达插入状态，已经施加插入力FI到弹簧构件440a，440b，以将弹簧构件440a，440b插入阳端子接收器486中。插入力FI被施加到弹簧构件440a，440b上，直到第二或后阳端子壁484位于后弹簧壁444附近，阳端子470的自由端488与弹簧构件440a，440b的自由端446基本上对准，且阳端子侧壁482a-482d的一部分位于弹簧构件侧壁442a-442d的一部分附近。
组装阳端子组件430的第三阶段在图31或41中示出，其中：(i)前阳端子壁480是闭合的或竖直的PCL，且(ii)弹簧构件440a，440b设置在阳端子接收器486内。为了闭合前阳端子壁480，将向上指向的力施加到阳端子壁480以使其绕其接缝弯曲，从而将其放置在侧壁482a-482d附近。在前阳端子壁480处于正确的位置之后，将顶边缘联接(例如，焊接)到阳端子本体472的侧壁480。这里，前阳端子壁480的闭合或竖直PCL，确保了弹簧构件800被保持在阳端子470内。应当理解的是，在其他实施例中，前阳端子壁480可以被省略，可以不具有穿过其中的开口510，可以不完全从侧壁482a-482d一路延伸(例如，部分地从任何侧壁482a-482d延伸)，或可以是联接到侧壁482a-482d的分开的件。
图2，4-6，8，11，31，34-35，37-38，40-41，43-44，46-49示出了弹簧构件440a，440b的两种不同实施例，其配置为与阳端子470的第一实施例一起起作用。具体地，图5-6示出了弹簧构件440a的第一实施例，而图2，4，8，11，31，34-35，37-38，40-41，43-44，46-49示出了弹簧构件440b的第二实施例。第一实施例和第二实施例之间的主要区别在于对弹簧构件440a，440b的配置的两种改变，其中这些改变包括：(i)凹部554和相关的加强肋556，以及(ii)基部弹簧部分450a-450d的宽度。如PCT/US2019/036010中所讨论的，对弹簧构件440a，440b的配置的这些变化改变了与弹簧440a，440b相关的力。特别地，弹簧偏置力SBF是当将阳端子组件430插入阴端子800内时，由弹簧构件440a，440b施加以抵抗弹簧构件440a，440b的自由端446的向内偏转的力的量。具体地，由于阳端子本体472的外表面的范围稍大于阴端子800的内部，因此在插入阳端子组件430期间发生该向内偏转。因此，当将阳端子组件430插入阴端子800中时，外表面的范围被迫朝向阳端子470的中心490。外表面上的该向内的力使弹簧构件440a，440b的自由端446向内(即，朝向中心490)位移。弹簧构件440a，440b通过提供弹簧偏置力SBF来抵抗这种向内位移。另外，如PCT/US2019/036010中所讨论的，与弹簧构件440b的第二实施例相比，弹簧构件440a的第一实施例具有较高的插入力且因此具有较高的弹簧偏置力SBF。
如上所讨论的，弹簧构件440a，440b大致包括：(i)弹簧构件侧壁442a-442d和后弹簧壁444的布置。更具体地，弹簧构件侧壁442a-442d的布置各自包括：(i)第一或弧形的弹簧部分448a-448d，(ii)第二弹簧部分、基部弹簧部分或中间弹簧部分450a-450d，以及(iii)第三部分或弹簧臂452a-452h。弧形的弹簧部分448a-448d在后弹簧壁444和基部弹簧部分450a-450d之间延伸，并将基部弹簧部分450a-450d设置为基本上垂直于后弹簧壁444。换言之，基部弹簧部分450a-450d的外表面基本上垂直于后弹簧壁444的外表面。
基部弹簧部分450a-450d位于弧形的部分448a-448d和弹簧臂452a-452h之间。如图2，4-6，8，11，31，34-35，37-38，40-41，43-44，46-49所示，基部弹簧部分450a-450d不彼此连接，且因此中间部分间隙形成在弹簧构件440a，440b的基部弹簧部分450a-450d之间。间隙有助于弹簧臂452a-452h的全向膨胀，这有利于阳端子470和阴端子800之间的机械联接。弹簧臂452a-452h从弹簧构件440a，440b的基部弹簧部分450a-450d延伸，远离后弹簧壁444，并在自由端446处终止。弹簧臂452a-452h与基部弹簧部分450a-450d大致共面，且由此弹簧臂452a-452h的外表面与基部弹簧部分450a-450d的外表面共面。与PCT/US2018/019787的图4-8中公开的弹簧臂31不同，弹簧臂452a-452h的自由端446不具有曲线部件。而是，弹簧臂452a-452h具有基本上平面的外表面。这种配置是有利的，因为他确保了与弹簧440a，440b相关的力基本上垂直于阳端子本体472的自由端488施加。相反，在PCT/US2018/019787的图4-8中所公开的弹簧臂31的曲线部件不以这种方式施加力。
与基部弹簧部分450a-450d一样，弹簧臂452a-452h不彼此连接。换言之，存在在弹簧臂452a-452h之间延伸的弹簧臂开口。由于弹簧臂开口和弹簧指孔，各个弹簧指452a-452h不彼此连接，或连接到除基部弹簧部分450a-450d以外的结构。这种配置允许弹簧臂452a-452h的全向，这有利于阳端子470和阴端子800之间的机械联接。在其他实施例中，弹簧臂452a-452h可以联接到其他结构以限制其全向膨胀。各个弹簧臂452a-452h和开口的数量和宽度可以变化。此外，各个弹簧臂452a-452h的宽度通常彼此相同；然而，在其他实施例中，弹簧臂452a-452h之一可以宽于其他弹簧臂。
弹簧构件440a，440b通常由单件材料(例如金属)形成。因此，弹簧构件440a，440b是一件式弹簧构件440a，440b或具有一体形成的特征。特别地，以下特征是一体形成的：(i)后弹簧壁444，(ii)曲线部分448a-448d，(iii)基部弹簧部分450a-450d，以及(iii)弹簧指452a-452h。为了一体地形成这些特征，弹簧构件440a，440b通常使用模具成型工艺来形成。模具成型工艺机械地迫使弹簧构件440a，440b成型。如下文且在PCT/US2019/036010中更详细地讨论的，当弹簧构件440a，440b由扁平的金属片形成，安装在阳端子472内并连接到阴端子800，并且经受升高的温度时，部分地由于弹簧构件440a，440b试图返回为扁平片，弹簧构件440a，440b在接触臂494a-494h上施加向外指向的弹簧热力STF。然而，应该理解的是，可以利用其它类型形成的弹簧构件440a，440b，例如铸造或使用增材制造工艺(例如，3D打印)。在其他实施例中，弹簧构件440a，440b的特征可以不是由一件形成或一体地形成，而是由焊接在一起的分开的件形成。
图2，4-6，8，11，31，34-35，37-38，40-41，43-44，46-49示出了阳端子470的第一实施例。如上所讨论的，阳端子470的第一实施例包括阳端子本体472和阳端子连接板474。具体地，阳端子连接板474联接到阳端子本体472且配置为接收结构(例如，导线或引线，如图2所示)的范围，该结构将阳端子组件430连接到连接器系统100以外的装置(例如，交流发电机)。导线590通常焊接至连接板474；然而，本公开可设想将导线590连接到连接板474的其他方法(例如，形成导线590作为连接板474的一部分)。
阳端子侧壁482a-482d的布置彼此联接且大致形成矩形棱柱。阳端子侧壁482a-482d的布置包括：(i)侧壁部分492a-492d，其大致具有“U形的”配置，(ii)接触臂494a-494h，以及(iii)多个接触臂开口496a-496l。如图2和5-6最佳所示，侧壁部分492a-492d基本上是平面的且具有U形的配置。U形的配置由三个基本上线性的段形成，其中第二或中间段500a-500d在一端联接到第一或端段498a-498d且在另一端联接到第三或相对的端段502a-502d。接触臂494a-494h以如下方式延伸：(i)从侧壁部分492a-492d的中间段500a-500d的范围，(ii)远离后阳端子壁484，(iii)跨越接触臂开口496a-496l的范围，以及(iv)正好在距前阳端子壁480一点距离处终止。该配置相对于PCT/US2018/019787中的图9-15，18，21-31，32，41-42，45-46，48和50中所示的端子的配置是有利的，因为它允许：(i)可以在总体长度上较短，这意味着成型所需的金属材料更少，并且阳端子470可以安装在较窄的受限的空间中，(ii)具有较高的载流能力，(iii)易于组装，(iv)改善的结构刚性，因为接触臂494a-494h位于第一阳端子侧壁部分492a-492d的内侧，(iv)结合PCT/US2019/036070所公开的优点，(iv)结合PCT/US2019/036010所公开的优点，以及(v)本文所公开的或可以由本领域普通技术人员从本公开推导的其他有利特征。
接触臂开口496a-496l的布置与阳端子侧壁482a-482d的中间部分500a-500d一体形成。接触臂开口496a-496l沿着接触臂494a-494h的横向长度延伸，以便形成这样的配置，其允许接触臂494a-494h不横向地连接到：(i)另一接触臂494a-494h，或者(ii)除了与接触臂494a-494h联接的阳端子侧壁部分492a-492d的范围之外的结构。此外，接触臂开口496a-496l与弹簧臂开口对准。开口的该配置形成的弹簧臂452a-452h的数量与接触臂494a-494h的数量相同。换言之，图5-6示出了八个弹簧臂452a-452h和八个接触臂494a-494h。此外，这些图示出了弹簧臂452a-452h的宽度基本匹配接触臂494a-494h的宽度。应当理解的是，在其他实施例中，弹簧臂452a-452h的数量可以不匹配接触臂494a-494h的数量。例如，可以少一个弹簧臂452a-452h。
接触臂494a-494h以向外角度远离后阳端子壁484延伸。特别地，阳端子侧壁492a-492d的范围的外表面和接触臂494a-494h的第一范围的外表面之间的向外角度可以在0.1度和16度之间，优选在5度和12度之间，最优选在7度和8度之间。该向外角度在多个图中示出，但结合图3-6，8，11，33-34和37-38最佳地可见。该配置允许，当将阳端子组件430插入阴端子800中时，接触臂494a-494h通过阴端子800向内和朝向阳端子470的中心490偏转和位移。该向内偏转在图37-38，43-44，46-47和49以及PCT/US2019/036010和PCT/US2019/036070中所含的其他附图中最佳地示出。通过确保将接触臂494a-494h放置为与阴端子800接触，该向内偏转有助于确保建立正确的机械和电气连接。
如图6，37-38，40-41，43，46和49中所示，接触臂494a-494h的端子端位于：(i)由U形的侧壁部分492a-492d形成的孔内，(ii)在接收器486内，(iii)基本上平行于阳端子侧壁492a-492d，以及(iv)当弹簧构件440a，440b被插入阳端子接收器486中时，与弹簧臂452a-452h的平面外表面接触。该配置优于PCT/US2018/019787中的图3-8所示的配置，因为阳端子组件430的组装者不必施加显著的力以便使接触臂494a-494h的大部分向外变形以接受弹簧构件440a，440b。由于接触臂11的倾斜度以及弹簧臂31的外表面和接触臂11的内表面彼此邻接且之间没有形成间隙的事实，该变形可以在PCT/US2018/019787的图6中最佳地示出。与PCT/US2018/019787中的图3-8相比，本申请的图6，37-38，40，43和46示出了间隙，其形成在弹簧构件440a，440b的外表面和接触臂494a-494h的内表面之间。相应地，由于组装者在插入弹簧440a，440b期间不必迫使接触臂494a-494h明显变形，因此将弹簧构件440a，440b插入接收器486所需的力很小。
阳端子470通常由单件材料(例如，金属)形成。因此，阳端子470是一件式阳端子470且具有一体形成的特征。为了一体形成这些特征，阳端子470通常使用模切工艺来形成。然而，应该理解的是，可以利用其它类型形成的阳端子470，例如铸造或使用增材制造工艺(例如，3D打印)。在其他实施例中，阳端子470的特征可以不是由一件形成或一体地形成，而是由焊接在一起的分开的件形成。
图4和7-12示出了阳端子组件430在阳外壳组件220内的定位。阳端子组件430在阳外壳组件220内的联接发生在多个步骤或阶段中。该过程中的第一步骤开始于使用阳固定装置239将阳端子组件430固定在阳端子接收器260内。固定装置239在该示例性实施例中包括固定臂240。阳端子组件430上的第一插入力FI使固定臂240与阳端子组件430的前阳端子壁480相互作用。这种相互作用将使固定臂240向外并朝向前阳外壳本体226的侧壁228a，228c弹性变形。具体地，固定臂240将围绕形成在侧壁228a和228c内的固定臂突起242弹性变形(图9)。围绕固定臂突起242的变型将使固定臂240的范围定位在固定臂间隙244内。将固定臂240的范围定位在固定臂间隙244内将允许阳端子组件430插入端子接收器260中。应当理解的是，组装者必须施加足够量的插入力FI以使固定臂240弹性变形。在不施加足够量的插入力FI的情况下，组装者将无法使固定臂240弹性变形；因此，组装者将无法使阳端子组件430定位在阳外壳组件220内。另外，应当理解的是，固定臂突起242的宽度，固定臂240延伸超过固定臂突起242的长度，固定臂240的厚度以及固定臂240的材料将改变将阳端子组件430联接到阳外壳组件220所需的插入力FI的量。
当将组装者在阳端子组件430上施加第二插入力FI时，发生将阳端子组件430定位在阳外壳组件220内的过程中的下一步骤，以使：(i)前阳端子壁480定位成抵靠前壁264的内表面272，(ii)接触臂494a-494h定位在阳端子开口268a-268d内。此时，由于固定臂240可以装配在形成在阳端子470的后阳端子壁484中的固定臂接收器476中，固定臂240可以返回其原始或未变形状态。当固定臂240从变形状态移动到原始或未变形状态时，固定臂240的返回会产生可听见的声音(例如，咔哒声)。可听见的声音将通知组装者，阳端子组件430正确地座落在阳外壳组件220内；因此符合行业标准和/或要求(例如，USCAR)。
当组装者在阳锁定构件300上施加锁定力FL时，发生将阳端子组件430联接在阳外壳组件220内的过程中的最后步骤。在阳锁定构件300上施加锁定力FL将使得阳锁定构件300的第一范围310向外弹性变形，以克服阳锁定构件突起234a，234b。同时，在阳锁定构件300上施加锁定力FL将不会使阳锁定构件300的第二范围312以与第一范围310相同的方式弹性变形。由于阳外壳组件220的配置，第一范围310以与第二范围312不同的方式弹性变形。具体地，第一范围310抵靠侧壁228a-228c的外表面行进并且必须越过锁定构件突起234a，234b，同时第二范围312抵靠侧壁228a-228c的内表面行进并且不必越过任何锁定构件突起234a，234b。
一旦阳锁定构件300已经克服第二阳锁定构件突起234b，阳锁定构件300的第一范围310将返回其原始或未变形状态。当阳锁定构件300从变形状态移动到未变形状态时，阳锁定构件300的第一范围310会产生可听见的声音(例如，咔哒声)。该可听见的声音将通知组装者，阳锁定构件300正确地连接到阳外壳组件220；因此满足行业标准和/或要求(例如，USCAR)。此外，当阳锁定构件300正确地连接到阳外壳组件220时(参见图12)，第二范围312位于固定臂间隙244内。将第二范围312定位在固定臂间隙244内，确保了阳端子组件430无法在不损坏外壳220的情况下从阳外壳组件220移除，因为当固定臂间隙244被第二范围312占据时，固定臂240不能弹性变形到固定臂间隙244中。此时，阳端子组件430正确地联接到阳外壳组件220。当阳锁定构件300正确地连接到阳外壳组件220时，阳锁定构件300还将阳锁定构件300的范围(未示出)定位在阳端子组件430后面。阳锁定构件300的范围可以类似于次级锁712，其结合图2，19-20和25-29示出和描述。该附加的次级锁712可以帮助进一步将阳端子组件430固定至阳外壳组件220，且可以减少由阳端子组件430经历的振动力。在另外的实施例中，附加的锁定特征可以用于将阳端子430锁定在阳端子外壳220内。
组装阳连接器组件200的最终步骤需要组装者将后阳外壳280联接到前阳外壳224。如上所述，组装者将在后阳外壳280上施加连接力FMC以接合连接装置222。一旦接合连接装置222，就组装阳外壳组件220；从而完成阳连接器组件200的组装。应当理解，可以以相反的顺序完成上述所有步骤，以拆卸阳连接器组件200。应当理解，可以利用其他结构，例如磁体、弹簧、突起的替代配置、接收器的替代构造、或这些结构的组合。
在不能将阳外壳组件220从阳端子组件430断开的情况下，则组装者难以将导线590联接(例如，焊接)到阳端子组件430，而不会潜在地损坏阳外壳组件220的完整性。尽管如此，存在替代的实施例，其允许不需要拆卸阳外壳组件220。例如，导线590或螺柱(未示出)可以在制造阳连接器组件200的过程期间被附接；因此，组装者不必将阳端子组件430焊接到另一结构(例如，导线)。在该示例中，导线590可以联接到阳端子组件430，然后可以使用注射模制或增材制造工艺将外壳形成在阳端子组件430周围。在另一示例中，如果使用了将导线590连接到阳端子组件430的不同方法(例如，推入附接方法)，则阳壳体组件220可以不需要被拆卸。
图1-2和13-46a提供了阴连接器组件600的各个视图。阴连接器组件600包括：(i)阴外壳620，(ii)阴端子800，(iii)阴锁定构件700，以及(iv)导线890。与阳外壳组件220相同，阴外壳620具有复杂的几何形状，其具有多个凹部和突起。特别地，阴外壳620具有本体640和阴CPA部件750。本体640还包括侧壁642a-642d的布置，其形成基本上矩形的插座653，其配置为接收阴端子组件800和导线890(见图15-16，18，21-22，24-46a)。阴外壳620的侧壁642a-642d中的至少一个具有用于在插入阳端子430期间位移接触臂494a-494h的装置。具体参考图31-32，阴外壳620的侧壁642a-642d的内部段651设计为在将阳端子组件200插入阴外壳620的插座653期间与阳端子430的接触臂494a-494h的范围滑动地接合，如下面详述的。内部段651相对于侧壁642a-642d的外表面以内角α成角度或倾斜。在该示例性实施例中，内角α在0.01度和15度之间，优选在1度和7度之间，最优选为5度。另外，内角α基本上恒定。当操作者(例如工人或机器人)将阳连接器组件200插入阴连接器组件600的插座653中而使这两个部件滑动接合时，该成角度的内部段651设计为向内轻轻压缩接触臂494a-494h。
如图31最佳所示，成角度的内部段651包括前导、最前的范围658和尾部、最后的范围654，其限定内部段651的长度。最前的范围658和最后的范围654从阴外壳620的前导边缘620a凹入。当阴端子由阴外壳插座653接收时，最后的范围654位于阴端子800的最前的边缘818附近。另外，如图31所示且由于其成角度的配置，成角度的内部段651具有前宽度657，其在内部段651的第一边缘660a的最前的范围658和内部段651的第一边缘660b的相对的最前的范围658之间延伸。前宽度657比内部段651的后宽度661大约1％至15％，该后宽度661在内部段651的第一边缘662a的最后的范围654和内部段651的第一边缘662b的相对的最后的范围654之间延伸。换言之，前内部段宽度657大于后内部段宽度661，当将阳连接器组件200滑动地插入阴连接器组件600的阴外壳插座653中时，这有利于接触臂494a-494h的向内压缩。
再次参考图31和32，内角段651的最后的范围654至少定位成与阴端子800的内表面822共面且优选定位在内表面822的内侧。换言之，后内部段宽度661小于前接收器宽度811，该前接收器宽度811在一个侧壁8l2b的内表面822的最前的范围818和一个侧壁8l2d的内表面822的相对的最前的范围818之间延伸。在该示例性实施例中，后宽度661可以比接收器宽度811小0.6mm。
应当理解，在其他实施例中，内部段651的倾斜的或成角度的配置可以不是恒定的，可以不从外壳620的前导边缘凹入(参见示出实施例三的图)，尺寸可以不同，且内部段651可以不在外壳620内连续，而是，它可以是不连续的，因此仅存在于某些位置。还应当理解的是，内部段651通常由与阴外壳的其余部分相同的材料形成，例如聚合物(比如，尼龙或塑料)。使用聚合物材料是有益的，因为与金属接触臂494a-494h和金属阴端子800之间的摩擦相比，金属接触臂494a-494h和聚合物材料之间的摩擦较小。在替代实施例中，可使用涂层、衬里或其他材料对内表面652进行内衬或涂覆，以减少与接触臂494a-494h的摩擦。
阴外壳620的侧壁642b，642d中的两个包括阴锁定装置643，其在该示例性实施例中包括多个锁定构件突起644a，644b，它们构造为与锁定构件700的范围相互作用。侧壁642a，642b，642c还包括锁定构件开口646。锁定构件突起644a，644b和锁定构件开口646配置为与阴锁定构件700相互作用以将阴端子800固定在阴外壳620内。阴外壳620的这些锁定构件突起644a，644b、锁定构件开口646和其他特征中的每一个将结合图15-46a更详细地讨论。应当理解，阴锁定装置643可以包括部件的不同布置、组合或数量。例如，侧壁642b，642d可以包括凹部，其与形成在阴锁定构件700上的突起相互作用。在另外的实施例中，阴锁定装置643可以包括使用磁力、弹簧力、需要局部旋转、或需要全旋转力或这些力的组合的结构。
图2，13-46a描绘了阴端子800的各个视图。阴端子800包括：(i)阴端子本体810和(ii)阴端子连接板816。连接板816直接连接到阴端子本体810且配置为接收结构(例如，图2所示的导线890)的范围，该结构将阴端子800连接到连接器系统100以外的结构(例如，散热器风扇)。导线890通常焊接到顶部连接板816(如图2所示)。然而，本公开可设想将导线890连接到连接板816的其他方法(例如，形成导线890作为连接板816的一部分)。
阴端子本体810具有管状配置且包括阴端子侧壁8l2a-8l2d的布置，其彼此联接以形成基本上矩形的形状。具体地，阴端子侧壁8l2a-8l2d的布置的一个阴端子侧壁812a是：(i)与阴端子侧壁812a-812d的布置的另一阴端子侧壁812c基本上平行，以及(ii)基本上垂直于阴端子侧壁8l2a-8l2d的布置的两个阴端子侧壁8l2b，8l2d。阴端子本体810限定阴端子接收器814。阴端子接收器814设计且配置为，当将阳端子470插入阴端子接收器814中时，电气和机械地联接到阳端子470的范围。
阴端子800通常由单件材料(例如，金属)形成。因此，阴端子800是一件式阴端子800且具有一体形成的特征。特别地，连接板816与阴端子本体810一体形成且具体与一个阴端子侧壁812c一体形成。为了一体形成这些特征，阴端子800通常使用模切工艺来形成。然而，应该理解的是，可以利用其它类型形成的阴端子800，例如铸造或使用增材制造工艺(例如，3D打印)。在其他实施例中，阴端子800的特征可以不是由一件形成或一体地形成，而是由焊接在一起的分开的件形成。
图13-29示出了阴端子800在阴外壳620内的定位和联接。阴端子800在阴外壳620内的联接发生在多个步骤或阶段中。该过程中的第一步骤开始于使用阴固定装置647将阴端子800固定在阴外壳620内。固定装置239在该示例性实施例中包括阴固定臂648。第一插入力FI使固定臂648与阴端子800的最前的范围818相互作用。该相互作用将使固定臂648向外和朝向侧壁642b，642d弹性变形。具体地，固定臂648将弹性变形到固定臂间隙650中。将固定臂648定位在固定臂间隙650内将允许阴端子800插入阴外壳620中。应当理解的是，组装者必须施加足够量的插入力FI以使固定臂648弹性变形。在不施加该足够量的插入力FI的情况下，组装者将无法使固定臂648弹性变形；因此，将无法使阴端子800定位在阴外壳620内。还应当理解的是，固定臂648的长度、固定臂648的厚度和固定臂648的材料将改变将阴端子800联接到阴外壳620所需的插入力FI的量。
当组装者在阴端子800上施加第二插入力FI时，发生将阴端子800联接在阴外壳620内的过程的下一步骤，以使：(i)阴端子800的最前的范围818抵靠内部段651的最后的范围654定位，(ii)阴端子800的最后的范围820抵靠固定臂648定位。此时，由于固定臂648可以装配在阴端子800的最后的范围654后面，固定臂648可以返回其原始或未变形状态。当固定臂648从变形状态移动到未变形状态时，固定臂240的返回会产生可听见的声音(例如，咔哒声)。该可听见的声音将通知组装者，阴端子800正确地座落在阴外壳620内；因此满足行业标准和/或要求(例如，USCAR)。另外，如图15-26所示，阴外壳620可以正确地座落在阴外壳620内，而阴锁定构件700仅连接到第一锁定构件突起644a。这是由于阴锁定构件700未向上延伸超过侧壁642c的内表面656(见图20)。
当组装者在阴锁定构件700上施加锁定力FL时，发生将阴端子800联接在阴外壳620内的过程中的最后步骤。在阴锁定构件700上施加锁定力FL将使得阴锁定构件700的第一范围710向外弹性变形，以克服阴锁定构件突起644a，644b。一旦阴锁定构件700已经克服阴锁定构件突起644a，644b，阴锁定构件700的第一范围710将返回其原始或未变形状态。当阴锁定构件700从变形状态移动到未变形状态时，阴锁定构件300的第一范围710的返回会产生可听见的声音(例如，咔哒声)。该可听见的声音将通知组装者，阴锁定构件700正确地连接到阳外壳620；因此满足行业标准和/或要求(例如，USCAR)。此外，当阴锁定构件700正确地连接到阳外壳620时，次级锁定特征712位于阴端子800的最后的范围820后面。固定臂648和次级锁定特征712确保阴端子800无法在不损坏外壳620的情况下从阴外壳620移除。此时，阴端子800正确地联接到阳外壳620。
在不能将阴外壳620从阴端子组件700断开的情况下，客户难以将导线890联接(例如，焊接)到阴端子800，而不会潜在地损坏阳外壳620的完整性。尽管如此，存在替代的实施例，其允许不需要拆卸阴外壳620。例如，导线890或螺柱(未示出)可以在制造阴连接器组件600的过程期间被附接；因此，组装者不必将阴端子800焊接到另一结构(例如，导线)。在该示例中，导线890可以联接到阴端子800，然后可以使用注射模制或增材制造工艺将外壳620形成在阴端子800周围。在另一示例中，阴外壳620可以由多个部分形成以使得能够拆卸阴外壳620。在其他示例中，如果使用了将导线890连接到阴端子800的不同方法(例如，推入附接方法)，则阴外壳620可以具有不同的配置。下面的公开描述了阴端子800如何被插入并保持在阴外壳620内的一个实施例。应当理解，可以利用其他结构，例如磁体、弹簧、突起的替代配置、接收器的替代构造、或这些结构的组合。这些配置的示例，如结合包含在本申请中的其他实施例所公开的。
图30-46a示出了阳连接器组件200与阴连接器组件600的联接。具体地，图30-33示出了从阴连接器组件600脱离的阳连接器组件200。换言之，连接器组件200，600未彼此电气或机械地联接。在该配置或位置，连接器组件200，600处于分开或脱离位置PD。在脱离状态PD，连接器系统100所联接的装置通常不工作。从脱离状态PD，组装者在阳连接器组件200上施加联接力Fc，以迫使阳连接器组件200朝向阴连接器组件600。该力使得连接器组件200，600移动到中间位置PI中。特别地，该中间位置PI在图33-35和39-41中示出。在该中间位置PI：(i)前阳外壳224的侧壁228a，228c与阴外壳620的侧壁642b，642d接触，并且(ii)接触臂494a-949h放置为与阴外壳620的内部段651接触。然而，在该中间位置PI，阳连接器组件200未机械或电气地联接到阴连接器组件600。
从中间位置PI，组装者继续在阳连接器组件200上施加联接力Fc，以朝向阴连接器组件600推动阳连接器组件200。该力使得连接器组件200，600移动到连接位置Pc中。特别地，该连接位置Pc在图37-38和43-46a中示出。使连接器组件200，600从中间位置PI移动到连接位置Pc朝向阳端子470的中心490压缩接触臂494a-494h(将图34-35与图37-38相比)。接触臂494a-494h的向内压缩进而导致弹簧臂452a-452h朝向阳端子470的中心490向内变形。如上所讨论的，弹簧构件440抵抗该向内压缩并在接触臂494a-494h上施加向外指向的弹簧偏置力。在该连接位置Pc，阳连接器组件200机械和电气地联接到阴连接器组件600。
阳连接器组件200和阴连接器组件600的该配置优于PCT/US2018/019787中描述的连接器，其原因如图47中的图形所示。具体地，插入力在垂直轴上绘制，插入距离在水平轴上绘制。另外，本申请中描述的连接器由实线950示出，而PCT/US2018/019787中描述的连接器由虚线952示出。两个连接器的线在点954和956之间相等，因为这些线表示连接器从断开位置PD移动到中间位置PI。在点956，本文公开的连接器的插入力开始增加，因为接触臂494a-494h被内部段651向内推动。在点956，PCT/US2018/019787内公开的连接器的插入力不开始增加，因为接触臂的替代配置要求组装者在接触臂与包含在连接器内的任何结构接触之前将连接器插入更远的距离。因此，在点958，PCT/US2018/019787内公开的插入力最终开始增加，因为接触臂已经与连接器的内部结构接触。基于这一点，本申请中描述的连接器系统100优于PCT/US2018/019787内描述的连接器系统，因为连接器组件200，600在从断开位置PD移动到中间位置PI之前必须移动的距离较小。进而，这意味着本文所述的连接器系统100可以安装在较小的空间内，因为它不需要该额外的距离来形成连接。
接下来，线960和962描述了将连接器从中间位置PI移向连接位置Pc所需的插入力。特别地，线960与本文所述的连接器相关，而线962与PCT/US2018/019787内公开的连接器相关。线960的斜率小于线962的斜率。这意味着，与在PCT/US2018/019787中描述的连接器组件相比，本文描述的连接器组件200，600需要更渐进的力的量。这是因为本申请中描述的接触臂494a-494h沿着内部段651的聚合物材料表面滑动，而PCT/US2018/019787中描述的接触臂沿着金属表面滑动。与PCT/US2018/019787中描述的连接器系统相比，这是本文描述的连接器系统100的另一个优点。换言之，与PCT/US2018/019787中所述的连接器系统相比，本文所述的连接器系统100可以利用这样的弹簧构件440，其具有较大的偏置力，同时保持在USCAR 25规范内。这是有益的，因为使用具有更大偏置力的弹簧构件将确保连接器系统100在接收大量功率的同时保持正确连接。
最终，在本文描述的接触臂494a-494h越过了内部段651的最后的边缘654之后，本文描述的连接系统100的插入力在点964之后趋平。这是因为接触臂494a-494h此时已被完全压缩，因此只需很小的力(如果有的话)即可将阳端子组件400从内部段651的最后的边缘654移到连接位置。此时的插入力的趋平几乎感觉像连接器系统100正在将阳连接器组件200拉向阴连接器组件600。相反，PCT/US2018/019787中描述的连接器系统所需的插入力只会增加。这是因为直到阳连接器联接到阴连接器，PCT/US2018/019787中描述的接触臂才被完全压缩。这是为什么本文所述的连接器系统优于PCT/US2018/019787中所述的连接器系统的另一个好处。
图39-46a示出了CPA组件，其详细描述了当阳连接器组件200从中间位置PI移动到连接位置Pc时，阳CPA部件352的范围如何与阴CPA部件750的范围相互作用。CPA连接器组件350，352，750允许连接器系统100符合某些行业标准和/或要求，例如USCAR 12，USCAR-25，USCAR-2。具体地，由于阴CPA部件750的前壁752，可弹性变形的CPA结构354朝向线590向下弹性变形。一旦连接器系统100处于连接位置Pc(见图42-44)，可变形的CPA结构354的横向杆358定位成经过阴CPA部件750的前壁752。这允许可变形的CPA结构354返回其原始或未变形状态；因此，允许横向杆358定位在前壁752的最内边缘754内和附近。最后，在连接位置Pc，组装者在CPA部件350上施加插入力FI。该插入力FI使CPA部件350的前突起360朝向导线590向下变形，以便装配在阴CPA部件750的前壁752下面。一旦插入力FI足以使前突起360定位成经过横向杆358，前突起360可以返回其原始或未变形状态。当前突起360从变形状态移动到未变形状态时，前突起360的返回会产生可听见的声音(例如，咔哒声)。可听见的声音将通知组装者，CPA部件350正确地座落；因此符合行业标准和/或要求(例如，USCAR)。然后，组装者可以在连接器系统100上施加拉力，以确保连接器系统100正确地联接在一起。组装者将在相反的方向上施加类似的力以拆卸连接器系统100。
应该理解的是，CPA部件350、阳CPA部件352和阴CPA部件750的配置可以帮助防止用户以不正确的旋转角度(例如180度)无意地连接阳连接器组件200。还应当理解的是，CPA部件350、阳CPA部件352和阴CPA部件750的配置可以包括部件的不同布置、组合或数量。例如，CPA部件350、阳CPA部件352和阴CPA部件750的组合可以包括结构，其使用磁力、弹簧力将CPA部件350联接到阳CPA部件352和阴CPA部件750的范围，需要局部旋转、或需要全旋转力或这些力的组合。
PCT/US2019/036010中描述的图1，36-38，42-46a和48-49描绘了阴端子800内的阳端子组件430的第一实施例的各个视图。如图所示，接触臂494a-494h的外表面的组合形成矩形，其宽度/高度稍大于与阴端子接收器800相关的矩形的宽度/高度(例如，在0.1％和15％之间)。当将稍大的阳端子组件430插入稍小的阴端子接收器800中时，接触臂494a-494h的外表面被迫朝向阳端子组件430的中心490。由于接触臂494a-494h的外表面被迫朝向阳端子组件430的中心490，弹簧构件440a，440b的自由端446也被迫朝向阳端子组件430的中心490。弹簧440a，440b通过提供弹簧偏置力SBF(如图49中标记为“SBF”的箭头所示)来抵抗该向内位移。该弹簧偏置力SBF抵抗阳端子470的自由端488大致向外指向。换言之，该弹簧偏置力SBF对接触臂494a-494h提供楔入或闪烁效应，从而将接触臂494a-494h的外表面保持为与阴端子800接合。
附图示出了连接器系统100提供360°柔性的连接器，这符合某些汽车或车辆应用。如该实施例中所示，接触臂494a-494h是对称的且均匀地间隔。连接器系统100为360°柔性的，因为接触臂494a-494h的外表面与阴端子800的每个侧壁482a-482d接触，并且弹簧偏置力SBF施加通常从中心490在所有四个主要方向(例如，上，下，左和右)向外指向的力。连接器系统100的360°柔性特征有助于在剧烈的机械条件下(例如，振动)保持机械和电气连接。在传统的刀片或叉形连接器中，即，仅在两个相对的侧面上进行连接，振动可能会产生谐波共振，导致连接器在特定频率下以更大的幅度振荡。例如，使叉形连接器经受谐波谐振可能会导致叉形连接器打开。叉形连接器在电导通期间的打开是不期望的，因为叉形连接器与相关联的端子的瞬时机械分离可能导致电弧。电弧可能会对端子以及端子作为其部件的整个电气系统产生严重的负面影响。然而，本公开的360°柔性特征可以防止由于强烈的振动和电弧引起的灾难性故障。
包括接触臂494a-494h的阳端子470可以由第一材料形成，例如铜、高导电铜合金(例如C151或C110)、铝和/或另一合适的导电材料。第一材料的电导率优选为IACS(国际退火铜标准，即，根据经验得出的市售铜的电导率标准值)的80％以上。例如，C151通常具有符合IACS的标准纯铜的电导率的95％。同样，C110的电导率为IACS的101％。在某些操作环境或技术应用中，优选选择C151，因为它具有高应力和/或恶劣天气应用所需的抗腐蚀性能。阳端子470的第一材料是C151，据称，根据ASTM B747标准，其室温下的弹性模量(杨氏模式)为约115-125吉帕斯卡(GPa)，热膨胀系数(CTE)为17.6ppm/摄氏度(20-300摄氏度)和17.0ppm/摄氏度(20-200摄氏度)。弹簧构件400a，400b可以由第二材料形成，例如弹簧钢、不锈钢(例如，301SS，1/4硬度)，和/或另一合适的材料，其比阳端子470的第一材料具有更大的刚度(例如，通过杨氏模量测得)和弹性。第二材料的电导率优选小于第一材料的电导率。第二材料还在室温下具有约193GPa的杨氏模量，以及热膨胀系数(CTE)为约17.8ppm/摄氏度(0-315摄氏度)和16.9ppm/摄氏度(0-100摄氏度)。
基于上述示例性实施例，弹簧构件400a，400b的杨氏模量和CTE大于阳端子470的杨氏模量和CTE。因此，当阳端子470用于高功率应用时，其使连接器系统100在升高的温度(例如，约150摄氏度)下重复热循环，则：(i)阳端子470变得可延展并且失去一些机械弹性，即，阳端子470中的铜材料软化，并且(ii)与阳端子470相比，弹簧构件400a，400b不变得那么可延展并失去那么多机械刚度。因此，当使用被机械冷压成一定形状(例如，使用模具成型工艺)的弹簧构件440a，440b并且使弹簧构件440a，440b经受升高的温度时，弹簧构件440a，440b将试图至少返回到其未压缩状态，该状态在将阳端子组件430插入阴端子800内之前发生，并且优选返回其原始的扁平状态，该状态在形成弹簧构件440a，440b之前发生。这样做，弹簧构件400a，400b将在阳端子470的自由端488上施加大致向外指向的热弹簧力STF(如图49中标有“STF”的箭头所示)。该热弹簧力STF，取决于安装系统100的环境中的局部温度条件，包括高温和/或低温。因此，弹簧偏置力SBF和热弹簧力STF的组合提供了合成的偏置力SRBF，其确保了当将阳端子470插入阴端子800中时且在系统100的操作期间，接触臂494a-494h的外表面被迫使与阴端子800的内表面接触，以确保电气和机械连接。此外，通过重复的热循环事件，阳端子组件430将使在系统100的重复操作期间施加到阴端子800的向外指向的合成的弹簧力SRBF增加。
图50-62提供了连接器系统100的示例性应用，其可以用于各种车辆以及各种车辆部件。除了这些应用以外，还包括但不限于，以下车辆部件：交流发电机、启动器螺线管、电机(例如，牵引电机)、启动器发电机、电力电子设备(例如，逆变器、电源、电池充电器)、跨接电缆、电缆所需的连接、保险丝、母线、接地、继电器、机载充电器、充电端口、冷却系统、高功率应用、高电流应用、高电压应用或这些应用的任何组合。除了这些特定应用，连接器系统可以通常用于飞机、机动车辆、军用车辆(例如，坦克、人员运输车、重型卡车和部队运输车)、公共汽车、机车、拖拉机、小船、潜水艇、或其他必须连接器组件以满足行业标准和生产要求的应用中。
图50-53提供了具有内部弹簧构件1440b的电连接器系统的第二应用4050。第二或直列式保险丝应用4050设计为提供直列式保险丝的完整直列式方案。直列式保险丝4050包括：(i)保险丝4052，(ii)两个端子连接器系统4054，其各自具有阳端子组件4430和阴端子4800，以及(iii)外部外壳4056。端子连接器系统4054包括阳端子组件4430和阴端子4800。上面结合图1-49描述了关于阳端子组件4430和阴端子4800的设计和功能的大致细节，但是关于这些特定端子组件4430，4800的附加细节在PCT专利申请No.PCT/US2019/036070中在图69-78中更详细地描述。直列式保险丝4050还包括：(i)保险丝保持器4058，其配置为接收并将保险丝4050和端子连接器系统4054固定在内部外壳4056内，(ii)CPA 4350，(iii)电缆应变消除件4530。
图54-59和61提供了具有内部弹簧构件1440b的电连接器系统的第三应用4060。第三或DC-DC功率转换器应用4060设计为将DC-DC功率转换器4062联接至另一装置(例如，电源或功率沉)的完整方案。DC-DC功率转换器4060包括：(i)DC-DC功率转换器4062，以及(ii)至少一个端子连接器系统4064，其具有阳连接器组件4200和阴端子4600。关于阳连接器组件4200和阴端子4600的设计和功能的大致细节在上面结合图1-49进行描述。关于图55，57，58和61所示的阳连接器组件4200和阴端子4600的附加细节在PCT专利申请No.PCT/US2019/036070中在图50-78中更详细地描述。另外，关于端子组件4430，4800的附加细节在PCT专利申请No.PCT/US2019/036010中在图49-58中更详细地描述。应当理解的是，端子连接板4066是可互换的，以符合特定设计和要求。例如，图57所示的第一设计包括两个分开的端子连接器系统4064，而图58包括三个分开的端子连接器系统4064，且图59包括一个端子连接器系统4064。具体地，一个端子连接器系统4064可以用于接地，第二端子连接器系统可以用于24伏，且第三连接器系统可以用于48伏。替代地，每个端子连接器系统4064可以具有相同的电压且只是为不同的装置供电。
图60提供了具有内部弹簧构件1440b的电连接器系统的第四应用4080。第四或电池组应用4080设计为将包含在车辆内的电池组联接到另一装置(例如，电源或功率沉)的完整方案。电池组4080包括：(i)电池组4082，以及(ii)端子连接器系统4084，其具有阳连接器组件4200和阴端子4600。关于阳连接器组件4200和阴端子4600的设计和功能的大致细节在上面结合图1-49进行描述。阳连接器组件4200和阴端子4600的附加细节在PCT专利申请No.PCT/US2019/036070中在图50-78中更详细地描述。另外，关于端子组件4430，4800的附加细节在PCT专利申请No.PCT/US2019/036010中在图49-58中更详细地描述。特别地，端子连接器系统4084设计为无需修改即可直接替换电池组4082上所示的连接器4084。
图62提供了具有内部弹簧构件1440b的电连接器系统的第五应用4090。第五或保险丝盒应用4090设计为可以替换车辆中的保险丝盒的完整解决方案。保险丝盒4090包括：(i)外壳4092，以及(ii)至少一个端子连接器系统4094，其具有阳连接器组件4200和阴端子4600。关于阳连接器组件4200和阴端子4600的设计和功能的大致细节在上面结合图1-49进行描述。关于阳连接器组件4200和阴端子4600的附加细节在美国临时专利申请No.62/681,973和PCT专利申请No.PCT/US2019/036070的图1-49中更详细地描述。另外，关于端子组件4430，4800的附加细节在PCT专利申请No.PCT/US2019/036010中在图49-58中更详细地描述。除了使用端子连接器系统4094进行配电以外，该保险丝盒4090还利用阳端子组件4430a从装置(例如，电池组)接收电力。关于该端子的附加细节在PCT专利申请No.PCT/US2019/036010中在图39-48中更详细地描述。通常，应当理解的是，设计者可以选择性地利用PCT专利申请No.PCT/US2019/036010中所示的连接器组件4430，4800的各个实施例以符合保险丝盒4090的所需的功率要求。例如，设计者可以选择图1-38中所示的连接器组件4430，4800以满足200安培要求，而使用图69-78中所示的连接器组件4430，4800来满足30安培要求。结合不同的装置选择性地使用不同的连接器组件4430，4800的能力是有利的，因为这节省了安装时间、空间、材料、重量并减少了故障。
图63提供了包括多个连接器系统的机动车辆500的简化电气图。机动车辆5000包括：(i)第一连接器系统5001，其连接在AC/DC转换器1与第二连接器系统5003之间，第二连接器系统5003连接到配电箱4，其中第一连接器系统5001和第二连接器系统5003将AC/DC转换器1连接到配电箱4，(ii)第三连接器系统5002，其连接到配电箱4，以及第四连接器系统5004，其连接到电力增压器9，其中第三连接器系统5003和第四连接器系统5004将配电箱4连接到电力增压器9，(iii)第五连接器系统5005，其连接到48伏电池和配电箱4，(iv)第六连接器系统5006，其连接到第二配电箱4，以及(v)第七连接器系统5007，其也连接到第二配电箱4。
参考文件所包含的材料和公开内容
提交于2019年6月7日的PCT专利申请No.PCT/US2019/036010、提交于2019年6月7日的PCT专利申请No.PCT/US2019/036070和提交于2018年2月26日的PCT专利申请No.PCT/US2018/019787，每个都通过引用完全并入本文并成为本文的一部分。
SAE规范，包括Jl742_201003，题为“Connections for High Voltage On-BoardVehicle Electrical Wiring Harnesses-Test Methods and General PerformanceRequirements”，最后修订于2010年3月，其通过引用完全并入本文并成为本文的一部分。
DIN规范，包括用于电子设备的连接器-测试和测量-部分5-2：载流能力测试；测试5b：电流温度降额(IEC 60512-5-2：2002)，其通过引用完全并入本文并成为本文的一部分。
USCAR规范，包括：(i)SAE/USCAR-2，修订版6，其至少于2013年2月进行了修订并具有ISBN：978-0-7680-7998-2，(ii)SAE/USCAR-12，修订版5，其至少于2017年8月进行了修订并具有ISBN：978-0-7680-8446-7，(iii)SAE/USCAR-21，修订版3，其至少于2014年12月进行了修订，(iv)SAE/USCAR-25，修订版3，其至少于2016年3月进行了修订并具有ISBN：978-0-7680-8319-4，(v)SAE/USCAR-37，其修订于2008年8月并具有ISBN：978-0-7680-2098-4，(vi)SAE/USCAR-38，修订版1，其修订于2016年5月并具有ISBN：978-0-7680-8350-7，每个都通过引用完全并入本文并成为本文的一部分。
工业适用性和定义
上述公开内容可以表示本领域中的改进，因为其改进了阳连接器组件和阴连接器组件之间的机械和电气连接。这种连接器组件可用于汽车行业或其他应用(例如，军用设备、太空飞行、电动汽车、工业机械等)中可能出现的高功率和/或高电压条件中。应当理解，本文所使用的以下术语通常应表示以下含义。“高功率”应指：(i)在20伏至600伏之间，与电流无关，或者(ii)大于或等于80安培的任何电流，与电压无关。“高电流”应指大于或等于80安培的电流，与电压无关。“高电压”应指在20伏至600伏之间，与电流无关。“基本上”是指实质上或没有决定性偏差，在某些情况下，其与正常值的偏差小于10％。
尽管已经图示和描述了一些实施方式，但是在不明显脱离本公开的精神的情况下想到了许多修改；并且保护范围仅由所附权利要求的范围来限制。例如，连接器组件100的整体形状可以改变为：三棱柱，五棱柱，六棱柱，八棱柱，球体，圆锥，四面体，长方体，十二面体，二十面体，八面体，椭圆形或其他任何类似形状。尽管可以改变连接器组件100的整体形状，但是可以不改变阳端子组件430和阴端子800的形状以匹配整个连接器组件100的形状。例如，连接器组件10的形状可以是六边形棱柱，而阳端子组件430和阴端子800可以基本上是立方体。在其他实施例中，阳端子组件430的形状可以更改为：三棱柱，五棱柱，六棱柱，八棱柱，球体，圆锥，四面体，十二面体，二十面体，八面体，椭圆形或其他任何类似形状。如果将阳端子组件430的形状改变为上述形状中的任何一种，则应当理解，可以改变阴端子800以利于将阳端子组件430插入阴端子800、与其电连接和从中拔出。另外，如上所述，虽然可以改变阳端子组件430和阴端子800的形状，但是可以不改变连接器组件10的整体形状以匹配阳端子组件430的形状。
在其他实施例中，可以省略一个或两个后弹簧壁444。弹簧构件440a，440b可以具有不同的配置，例如：(i)具有设置在自由端446附近的曲线肩部，(ii)具有这样的壁，其位于后壁的对面并且连接到弹簧指之一的范围，以便限制自由端446的运动，(iii)弹簧臂的宽度可以大于中间部分的宽度，(iv)弹簧指的宽度可以不匹配接触臂的宽度(例如，弹簧指可以宽于或窄于接触臂)，(v)或这些特征的任何组合。
在其他实施例中，阳端子本体472可以具有不同的配置，例如：(i)接触开口可以不是线性的(例如，曲线的)，可以具有不同的长度，可以具有不同的宽度，可以延伸超过接触臂与侧壁相交的位置或可以不跨越每个接触臂的整个长度，(ii)接触臂可以不以向外角度从侧壁延伸，(iii)可以没有间隙形成在弹簧构件和接触臂之间，(iv)可以包括不同的材料(例如，c151，其镀覆有(a)银，(b)锡，(c)ss30l，(d)其他类似材料，或(e)多种这些材料的组合)。
标题和副标题(如果有)仅出于方便目的而使用，并非限制性的。单词“示例性”用于表示用作示例或说明。在使用术语“包括”、“具有”等的范围内，该术语旨在以与术语“包含”当在权利要求书中用作过渡词时将被解释的相似的方式为包含性的。诸如第一和第二之类的关系术语可以用于区分一个实体或动作与另一实体或动作，而不必要求或暗示在这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。应该理解的是，术语“基本上”是指实质上或没有决定性偏差，通常小于10°。
短语，例如一个方面、该方面、另一方面、一些方面、一个或多个方面、一种实施方式、实施方式、另一实施方式、一些实施方式、一种或多种实施方式、一个实施例、该实施、另一实施例、一些实施例、一个或多个实施例、一种配置、该配置、另一配置、一些配置、一种或多种配置、本技术、公开、本公开及其其他变型等，是为了方便起见，而并非暗示与这样的短语有关的公开对于本技术是必不可少的，或者这种公开适用于本技术的所有配置。与这样的短语有关的公开可以适用于所有配置，或一个或多个配置。与这样的短语有关的公开可以提供一个或多个示例。诸如一个方面或一些方面的短语可以指一个或多个方面，反之亦然，并且这类似地适用于其他前述短语。
鉴于前面的描述，对本公开的多种修改对于本领域技术人员将是显而易见的。本文描述了本公开的优选实施例，包括发明人已知的用于实施本公开的最佳方式。应当理解的是，所示的实施例仅是示例性的，而不应视为对本公开的范围的限制。

Claims (26)

1.一种电连接器系统，用于与机动车辆中的部件电气和机械地连接，所述电连接器系统包括：
机动车辆部件；
阳连接器组件，可机械和电气地连接到所述机动车辆部件，所述阳连接器组件包括：
(i)阳端子，具有限定接收器的侧壁的布置，每个侧壁具有U形的配置，其具有与形成在侧壁中的孔相邻的中间段，且其中所述阳端子还包括接触臂，其从所述中间段延伸并跨越所述孔的范围；
(ii)阳外壳，具有侧壁的布置，其中每个侧壁具有孔，其配置为接收所述接触臂的范围以暴露所述接触臂的范围；
(iii)内部弹簧构件，具有基部和从所述基部延伸的弹簧臂，所述弹簧构件的尺寸设定为位于所述阳端子的接收器内以限定所述阳连接器组件的部分组装状态；
阴连接器组件，可机械和电气地连接到所述机动车辆部件，所述阴连接器组件包括：
(i)具有插座的阴端子，所述插座的尺寸设定为在所述部分组装状态接收所述阳端子和位于所述阳连接器的接收器内的所述弹簧构件；
(ii)阴外壳，具有限定插座的侧壁的布置，所述插座接收所述阴端子和所述阳连接器组件的范围，且其中所述侧壁中的至少一个包括成角度的内部段；
其中，当所述连接器系统从所述部分组装状态移动到连接位置以与所述车辆部件机械和电气地连接时，(a)所述阳连接器组件插入所述阴外壳的插座中，(b)所述阳端子的接触臂与所述阴外壳的成角度的内部段滑动接合，并且(c)当所述接触臂与所述成角度的内部段滑动接合时，所述接触臂向内位移。
2.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述阴连接器组件被集成到母线中。
3.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述阳端子包括多个接触臂，且所述弹簧构件包括多个弹簧臂，并且
其中在所述连接位置，(i)第一弹簧臂在所述第一接触臂上施加第一向外指向的偏置力以将所述第一接触臂位移成与所述插座的内表面接合，并且(ii)第二弹簧臂在第二接触臂上施加第二向外指向的力以将所述第二接触臂位移成与所述内插座表面接合，并且
其中所述第一向外指向的偏置力在与所述第二向外指向的偏置力不同的方向上取向。
4.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述阳端子的第一材料是高导电铜，包括通常指定为C151或C110的铜合金中的至少一种。
5.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述弹簧构件的第二材料是弹簧钢。
6.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述阳端子的U形的侧壁还包括从所述中间段的相对端延伸的一对相对的端段，其中所述端和中间线性段共同地限定所述侧壁中的孔。
7.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述接触臂包括与所述中间段相对的自由端，且其中由所述弹簧臂施加的所述向外指向的力施加在所述接触臂的自由端处。
8.如权利要求7所述的电连接器系统，其中，当由所述弹簧臂施加所述向外指向的偏置力时，所述接触臂的自由端由所述弹簧臂的基本上平面的外表面接合。
9.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述阳端子包括可移动的前壁，当将所述弹簧构件设置在所述接收器内时，所述前壁围封所述接收器和所述弹簧构件，以实现所述阳连接器组件的完全组装状态。
10.如权利要求1所述的电连接器系统，其中，由于在使用所述电连接器组件期间经历的升高的温度引起的残余材料记忆和热膨胀，在所述连接位置所述弹簧臂施加在所述接触臂上的所述向外指向的热力增加。
11.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述阳端子的侧壁布置包括两个相对的侧壁，其限定小于7.0mm的外侧壁高度，且其中所述电连接器组件可以将100安培的电流从所述电源传递至所述部件，同时满足汽车的适用的USCAR规范。
12.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述成角度的内部段是沿着所述阴外壳的插座的内表面形成的成角度的表面。
13.如权利要求12所述的电连接器系统，其中所述成角度的内部段的成角度的表面沿着所述阴外壳的插座的内表面连续地形成。
14.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述成角度的内部段形成为距所述阴外壳的前导边缘一定距离。
15.如权利要求1所述的电连接器系统，其中由于其成角度的配置，所述成角度的内部段从其前导边缘到其尾部边缘具有减小的宽度。
16.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述电连接器系统还包括符合USCAR规范的连接器位置保证组件。
17.如权利要求16所述的电连接器系统，其中，当所述阳端子的接触臂初始地与所述阴外壳的成角度的内部段滑动接合时，所述连接器系统处于中间位置。
18.如权利要求17所述的电连接器系统，其中所述连接器位置保证组件包括：
阳连接器位置保证部件，其包括可弹性变形的结构和基本上不可弹性变形的结构；
阴连接器位置保证部件，其包括具有前壁的基本上不可弹性变形的结构；
连接器位置保证部件,
其中，随着所述连接器系统从所述中间位置移动到所述连接位置，当所述可弹性变形的结构与所述阴连接器位置保证部件的前壁接合时，所述可弹性变形的结构暂时向内位移。
19.如权利要求18所述的电连接器系统，其中，当所述连接器系统处于所述连接位置时，所述可弹性变形的结构位于所述阴连接器位置保证部件的前壁内。
20.如权利要求19所述的电连接器系统，其中，当所述连接器系统处于所述连接位置时，所述连接器位置保证部件可以插入所述阴连接器位置保证部件的范围中，以将所述可弹性变形的结构固定在所述阴连接器位置保证部件的前壁的内侧。
21.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述机动车辆部件是电池。
22.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述机动车辆部件是交流发电机。
23.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述机动车辆部件是直列式保险丝组件。
24.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述机动车辆部件是DC-DC转换器组件。
25.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述机动车辆部件是配电组件转换器组件。
26.如权利要求1所述的电连接器系统，其中所述机动车辆部件是辅助电动机。
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